針對大功率脈沖負(fù)載在艦船中的應(yīng)用為背景,對其中全橋隔離DC/DC變換器的建模與控制展開研究。文章基于最小回流功率的雙重移相控制策略,通過分析該控制下的軟開關(guān)條件及其功率傳輸特性,建立了其動(dòng)態(tài)小信號模型。通過Matlab/Simulink仿真試驗(yàn)對該控制策略進(jìn)行驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果表明,采用基于最小回流功率的雙重移相控制,能有效地減小變換器功率損耗,從而提高艦船電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 

【文章來源】：船舶工程. 2016,38(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

2=0時(shí)的開環(huán)頻率特性曲線

U=（21）當(dāng)負(fù)載電阻R=50時(shí)，為使回流功率最小，根據(jù)式（21）所求功率可以判斷出d2=0。根據(jù)表1及式（12）和（18）可得：()()13700.01760.16dvdvGsGss=

曰方冢?虼耍?疚牟捎肞I控制形式。將PI參數(shù)設(shè)為KP=1.6，KI=14.5時(shí)，補(bǔ)償后系統(tǒng)開環(huán)波特圖如圖7所示，補(bǔ)償后系統(tǒng)的增益交越頻率fg=0.1fs≈1kHz，系統(tǒng)相角裕度為90°。圖6d2=0時(shí)的開環(huán)頻率特性曲線圖7d2=0時(shí)補(bǔ)償后回路開環(huán)波特圖而當(dāng)負(fù)載電阻R=25時(shí)，則可以判斷出d2≠0。同理，根據(jù)表1及式（19）和（25）得出傳遞函數(shù)，進(jìn)而求出PI參數(shù)，即1.27PK′=，23.1IK′=。結(jié)合圖6、圖7以及所求解的PI參數(shù)，在Matlab/Simulink的試驗(yàn)平臺上，為驗(yàn)證上述理論分析，本文進(jìn)行了一系列試驗(yàn)。圖8為DSP控制下的全橋隔離DC/DC變換器閉環(huán)控制系統(tǒng)的雙側(cè)H橋輸出電壓Uab、Ucd及電感電流iL的波形。圖9為變換器在DSP控制下的負(fù)載效應(yīng)波形圖。其中給出了在0.5s加入負(fù)載擾動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。圖8電壓Uab、Ucd及電感電流iL波形圖9負(fù)載效應(yīng)波形圖10給出了DSP與SPS兩種不同控制模式下，在啟動(dòng)時(shí)刻電感電流的對比波形圖�？梢钥闯�，與傳統(tǒng)單移相控制方式相比，采用基于最小回流功率的DSP控制策略，可以有效地降低啟動(dòng)時(shí)刻的電流沖擊。圖10DSP與SPS啟動(dòng)電感電流波形6結(jié)論本文針對全橋隔離DC/DC變換器在艦船供電系統(tǒng)中的應(yīng)用問題，提出了基于最小回流功率的雙重移相控制策略。通過對各個(gè)階段的電路原理進(jìn)行研究，從開關(guān)管的零電壓啟動(dòng)（ZVS）及最小回流功率兩個(gè)角度，分析了變換器的軟開關(guān)約束條件，從而確定內(nèi)外移相比之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上建立了基于DSP控制的全橋隔離DC/DC變換器的動(dòng)態(tài)小信號模型，并以此提出了在給定傳輸功率下變換器最小回流功率并能滿足軟開關(guān)條件的閉環(huán)控制策略。在Matlab/60402002004590101100101102103頻率/Hz值幅dB/角

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3303215